Thiết bị chọn là thiết bị ngưng tụ trực tiếp loại ướt Áp suất làm việc PLV =1 – PCK = 1-0,75 = 0,25 at
5.1. Lượng nước lạnh vào thiết bị (Gn)
Theo Sổ tay 2, trang 84, có: Gn = W *
W: lượng hơi vào baromet bằng lượng hơi thứ bốc lên: W= 720 kg/h = 0,2 kg/s i: hàm nhiệt hơi ngưng tại P = 0,25at thì được i= 2613,5 Kj/kg (Tra bảng phụ lục 7 trang 146, sách Quá trình và thiết bị truyền nhiệt)
t2c , t2đ : nhiệt độ cuối và đầu của nước làm nguội t2đ lấy là nhiệt độ nước bình thường t2đ =300C t2c = tng -5 =59,20C
với tng = 64,20C là nhiệt độ hơi ngưng tại P = 0,25 at =0,25 kg/cm3 Cn: nhiệt dung riêng trung bình của nước
tTB = = = 0C ⇒Cn =4,174 Kj/ kg do ⇒Gn = 0,2* kg/s
5.2. Lượng không khí và khí không ngưng cần hút ra khỏi thiết bị ngưng tụ
Theo công thức trang 84, Sổ tay 2 Gkk = 0,000025(W+ Gn) +0,01W
= 0,000025* (0,2+3,88) +0,01*0,2 = 0,0021kg/s
5.3.1. Đường kính thiết bị
Dtr =1,383 = 1,383 = 0.348 m
Với là khối lượng riêng của hơi tại áp suất P = 0,25at là tốc độ hơi, chọn = 20m/s
5.3.2. Kích thước tấm ngăn
Tấm ngăn có dạng hình viên phân để đảm bảo làm việc tốt. − Chiều rộng tấm ngăn được xác định như sau:
b = = + 50 = 225 mm
− Trên tấm năn có nhiều lỗ nhỏ: nước làm nguội là nước sạch nên chọn đường kính lỗ là 2mm.
− Tổng diện tích bề mặt các lỗ trong toàn bộ mặt cắt ngang của thiết bị ngưng tụ: f= == 6,26 m2
Với là tốc độ nước = 0,62m/s (khi hgờ = 40mm) − Bề dày tấm ngăn: chọn δ = 4mm
− Các lỗ xếp hình lục giác đều với bước lỗ t = 0,866d ( Với: d là đường kính lỗ
là tỉ số giữa tổng tiết diện lỗ và thiết bị ngưng tụ ≈ 0,025 – 0,1. Chọn = 0,05
⇒ t = 0,866*2*= 0,39 mm0,4 mm
5.3.3. Chiều cao thiết bị ngưng tụ
Mức độ đun nóng nước được xác định: P = = =0,470
Tra bảng VI.7 trang 86, Sổ tay 2 được: khoảng cách các ngăn: 300mm, số ngăn: 4
Chiều cao của thiết bị ngưng tụ H = 300*4 = 1200mm (mỗi ngăn giảm dần từ dưới lên khoảng 50mm cho mỗi ngăn)
5.3.4. Kích thước ống baromet
− Đường kính ống: d == = 0,093 m Chọn ω = 0,6m/s
Chọn đường kính ống d = 90 mm − Chiều cao ống baromet:
H= h1+h2+0,5 (m)
+ Chiều cao cột nước trong ống baromet cân bằng với hiệu số giữa áp suất khí quyển và áp suất trong thiết bị ngưng tụ:
h1 = 10,33 * = 10,33 * m
b là áp suất chân không P = 0,75 at = 552mmHg
+ Chiều cao cột nước trong ống baromet cần để khắc phục toàn bộ trở lực khi nước chảy trong ống:
h2 = *(1 + + 1,5) = *(2,5 + ) = + *H
λ - hệ số trở lực do ma sát khi chảy trong ống, tính theo Re: λ = 0,6819 Re = = = 174143,11 >105
⇒ λ = 0,0032 + = 0,017 ⇒ H = 7,5 + + *H +0,5